- Прикладное программное обеспечение ИС.
- Технология работы с базами данных в электронных таблицах Excel – построение информационной модели, обработка и анализ результата, консолидация данных.
2 часа
Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ и данных, предназначенных для решения определенного круга задач и хранящиеся на машинных носителях.
Прикладное ПО состоит из:
отдельных прикладных программ и пакетов прикладных программ, предназначенных для решения различных задач пользователей;
автоматизированных систем, созданных на основе этих пакетов.
Классификация программного обеспечения
Любая классификация подразумевает выбор некоторого группировочного признака (или нескольких), на основании которого и производится отнесение объектов к тому или иному классу. Так, при классификации программного обеспечения по способу распространения можно выделить следующие категории (список не полный):
Commercial Software – коммерческое (с ограниченными лицензией возможностями на использование), разрабатываемое для получения прибыли;
Freeware – свободное ПО, распространяемое без ограничений на использование, модификацию и распространение;
Shareware – условно-бесплатное ПО, с частичными ограничениями при работе в ознакомительном режиме (например, определенное количество запусков программы);
Abandonware – «заброшенное» ПО, поддержка которого непосредственным разработчиком прекращена, но продолжается третьими лицами (например, партнерами или энтузиастами);
Adware – ПО, в код которого включены рекламные материалы. Такое ПО распространяется бесплатно, но для отключения рекламных блоков необходима оплата.
Careware – «благотворительное» ПО, оплату за которое разработчик (или распространитель) просит переводить на благотворительные нужды.
При классификации программного обеспечения по назначению в качестве критерия используют уровень представления ИС, на который ориентирована та или иная программа. Соответственно выделяют следующие классы ПО:
Системное ПО – решает задачи общего управления и поддержания работоспособности системы в целом. К этому классу относят операционные системы, менеджеры загрузки, драйверы устройств, программные кодеки, утилиты и программные средства защиты информации;
Инструментальное ПО – включает средства разработки (трансляторы, отладчики, интегрированные среды, различные SDK и т.п.) и системы управления базами данных (СУБД);
Прикладное ПО – предназначено для решения прикладных задач конечными пользователями. Прикладное ПО является самым обширным классом программ, в рамках которого возможна дальнейшая классификация, например по предметным областям. В этом случае группировочным признаком является класс задач, решаемых программой.
В зависимости от степени интеграции многочисленные прикладные программные средства можно классифицировать следующим образом:
отдельные прикладные программы;
библиотеки прикладных программ;
пакеты прикладных программ;
интегрированные программные системы.
Отдельная прикладная программа пишется, как правило, на некотором высокоуровневом языке программирования (Pascal, Basic и т.п.) и предназначается для решения конкретной прикладной задачи.
Библиотека представляет собой набор отдельных программ, каждая из которых решает некоторую прикладную задачу или выполняет определенные вспомогательные функции (управление памятью, обмен с внешними устройствами и т.п.). Условно их можно разделить на библиотеки общего назначения и специализированные библиотеки.
Пакет прикладных программ (ППП) – это комплекс взаимосвязанных программ, ориентированный на решение определенного класса задач.
Интегрированная программная система – это комплекс программ, элементами которого являются различные пакеты и библиотеки программ.
Понятие пакета прикладных программ
Итак, пакет прикладных программ (ППП) – это комплекс взаимосвязанных программ для решения определенного класса задач из конкретной предметной области. На текущем этапе развития информационных технологий именно ППП являются наиболее востребованным видом прикладного ПО. Это связано с упомянутыми ранее особенностями ППП. Рассмотрим их подробней:
ориентация на решение класса задач. Одной из главных особенностей является ориентация ППП не на отдельную задачу, а на некоторый класс задач, в том числе и специфичных, из определенной предметной области.
наличие языковых средств. Другой особенностью ППП является наличие в его составе специализированных языковых средств, позволяющих расширить число задач, решаемых пакетом или адаптировать пакет под конкретные нужды. Поддерживаемые языки могут быть использованы для формализации исходной задачи, описания алгоритма решения и начальных данных, организации доступа к внешним источникам данных, разработки программных модулей, описания модели предметной области, управления процессом решения в диалоговом режиме и других целей.
единообразие работы с компонентами пакета. Еще одна особенность ППП состоит в наличии специальных системных средств, обеспечивавших унифицированную работу с компонентами. К их числу относятся специализированные банки данных, средства информационного обеспечения, средства взаимодействия пакета с операционной системой, типовой пользовательский интерфейс и т.п.
Обзор основных этапов развития, эволюция, современное состояние.
Первые ППП представляли собой простые тематические подборки программ для решения отдельных задач в той или иной прикладной области, обращение к ним выполнялось с помощью средств оболочки ОС или из других программ.
Современный пакет является сложной программной системой, включающей специализированные системные и языковые средства. В относительно короткой истории развития вычислительных ППП можно выделить 4 основных поколения (класса) пакетов. Каждый из этих классов характеризуется определенными особенностями входящих в состав ППП компонентов – входных языков, предметного и системного обеспечения.
Первое поколение. В качестве входных языков ППП первого поколения использовались универсальные языки программирования (Фортран, Алгол-60 и т.п.) или языки управления заданиями соответствующих операционных систем. Проблемная ориентация входных языков достигалась за счет соответствующей мнемоники в идентификаторах. Составление заданий на таком языке практически не отличалось от написания программ на алгоритмическом языке.
Второе поколение. Разработка ППП второго поколения осуществлялась уже с участием системных программистов. Это привело к появлению специализированных входных языков на базе универсальных языков программирования. Проблемная ориентация таких языков достигалась не только за счет использования определенной мнемоники, но также применением соответствующих языковых конструкций, которые упрощали формулировку задачи и делали ее более наглядной. Транслятор с такого языка представлял собой препроцессор (чаще всего макропроцессор) к транслятору соответствующего алгоритмического языка.
Третье поколение. Третий этап развития ППП характеризуется появлением самостоятельных входных языков, ориентированных на пользователей-непрограммистов. Особое внимание в таких ППП уделяется системным компонентам, обеспечивающим простоту и удобство. Это достигается главным образом за счет специализации входных языков и включения в состав пакета средств автоматизированного планирования вычислений.
Четвертое поколение. Четвертый этап характеризуется созданием ППП, эксплуатируемых в интерактивном режиме работы. Основным преимуществом диалогового взаимодействия с ЭВМ является возможность активной обратной связи с пользователем в процессе постановки задачи, ее решения и анализа полученных результатов.
Прикладная система состоит из диалогового монитора – набора универсальных программ, обеспечивающих ведение диалога и обмен данными, и базы знаний об области. Таким образом, создание прикладной системы сводится к настройке диалогового монитора на конкретный диалог, путем заполнения базы знаний.
Большое внимание в настоящее время уделяется проблеме создания «интеллектуальных ППП». Такой пакет позволяет конечному пользователю лишь сформулировать свою задачу в содержательных терминах, не указывая алгоритма ее решения. Синтез решения и сборка целевой программы производятся автоматически. Такой способ решения иногда называют концептуальным программированием, характерными особенностями которого является программирование в терминах предметной области использование ЭВМ уже на этапе постановки задач, автоматический синтез программ решения задачи, накопление знаний о решаемых задачах в базе знаний.
Перспективы развития прикладного программного обеспечения
На сегодняшний день в качестве основных факторов, влияющих на функциональность ППП и сложность их разработки, можно отметить следующие:
рост производительности персональных компьютеров;
расширение классов решаемых задач;
увеличение общего числа пользователей;
значительное количество ранее созданного (наследованного) ПО;
развитие Интернет и корпоративных сетей.
Разработка приложений с учетом этих факторов привела к появлению прикладных пакетов и интегрированных сред, которые по своим характеристикам выходят за рамки ППП четвертого поколения. К отличительным чертам ПО нового поколения следующие:
интеграция компонентов прикладного пакета не только с приложениями пакета, но и с окружением;
широкое использование отраслевых стандартов;
использование инфраструктуры Интернет;
платформонезависимость.
Ввиду повсеместного проникновения Интернета, можно говорить о том, что прикладное программное обеспечение будет переходить в разряд сервиса, то есть пользователи будут работать с необходимым программным обеспечением через Сеть. В основе технологий, обеспечивающих подобные возможности, лежит ряд совместных наработок ведущих производителей ПО и организаций по стандартизации. К ним относятся сервисно-ориентированная архитектура корпоративных приложений (веб-сервисы) и стандартизованные форматы документов.
Перспективным направлением в развитии ППП является использование унифицированных форматов документов на основе открытых стандартов. Открытый стандарт – общедоступная спецификация свободная от лицензионных ограничений при использовании. Использование открытых форматов в ППП позволяет гарантировать возможность доступа к данным из любого совместимого приложения без оглядки на лицензионные права и технические спецификации.
